Файл: Задача 1 Частица движется равноускоренно в координатной плоскости xy с начальной скоростью v 0.docx
Добавлен: 04.05.2024
Просмотров: 11
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Задание 1
Задача 1
Частица движется равноускоренно в координатной плоскости XY с начальной скоростью V0 = Ai + Bj и ускорением a = Ci + Dj. Найти модули векторов скорсти v, тангенциального aτ и нормального an ускорений, а также радиус кривизны траектории R в момент времени t.
Дано:
A = 1 м/с
B = 0 м/с
C = 0 м/с2
D = 3 м/с2
t = 7 с
Решение:
Закон изменения вектора скорости равноускоренного движения:
vt=v0+at1
Где v0- начальная скорость частицы, a- ускорение частицы. Следовательно:
vt=Ai+Bj+Ci+Djt=A+Cti+B+Dtj2
Тогда модуль скорости:
v=A+Ct2+B+Dt2
Выполним числовую подстановку:
v = 1м/с + 0м/с2 ∙ 7c2 + 0м/с + 3м/с2 ∙ 7c2 =81м/с
Тангенциальное ускорение частицы aτ=dvdt=ddtA+Ct2+B+Dt2=12A+Ct2+B+Dt2- 122CA+Ct+2DB+Dt=A+Ct2+B+Dt2- 12∙CA+Ct+DB+Dt4
Выполним числовую подстановку:
aτ=-1мс+1мс2∙3c2+2мс-2мс2∙3c2- 12∙1мс2∙-1мс+1мс2∙3c-2мс2∙2мс-2мс2∙3c=-1,34мс2
Нормальное ускорение частицы:
an=a2-aτ2=C2+D2-aτ25
Выполним числовую подстановку:
an=1мс22+-2мс22--1,34мс22=1,79мс2
Как известно, нормальное ускорение связано с радиусом кривизны траектории:
an=v2R⇒ R=v2an6
Выполним числовую подстановку:
R=4,47мс21,79мс2=11,16 м
Ответ